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随着LED灯作为车灯应用的越来越普及，设计上的灵活性、可维护性等相应的需求也日益高涨，插座型LED灯也就应运而生了。……
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嵌入式有必要学习RTOS吗，RT-Thread是否更适合你？
通过观察近年来招聘网站的招聘信息，嵌入式工程师的要求中总会多出一条“掌握至少1-2种RTOS”，网友头上也经常“有许多问号”表示，到底有没有必要学RTOS？ ……
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疫情下，10倍增长的半导体物流成本，“中国芯”之路该怎么走？
“中国芯”之路上，半导体物流环节不容轻视，哪种物流才是国产半导体发展所需的？……
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量体裁衣 如何选择适合自己的功率器件？
功率器件的选择是做好一个电源系统的基本，所谓的“量体”，就是在选择器件的时候要首先根据我们的需要，定义出我们对功率器件的实际需求。就像定做衣服一样，我们系统的电流、电压、功率、功耗、效率等参数的要求，就是我们要做的衣服的“尺寸”，而根据这些“尺寸”的数据，选择最适合的功率器件就是所谓的“裁衣”了。 那么，面对复杂的市场，我们在采购中需要考虑哪些因素？如何以更低的价格买到适合自己的产品？ 低端器件选型注意“潜规则” 按照市场来分，功率分立器件可以分为低、中、高三大类：低端产品以国产元器件为主，包括一些小信号二极管、齐纳二极管、三极管、整流器件等，中端低压MOSFET器件以台湾地区、韩国制造居多，高端产品则基本是欧美国家的天下，例如一些高压MOSFET、肖特基组合、IPMSPM智能模块、大功率IGBT等。 低端产品市场目前已经基本全部被中国本地厂商所占领，以节能灯、充电器等使用较多的双极型三极管(BJT)为例，该市场主要供应商包括汕头华汕电子、江苏长电科技、吉林华微电子、深圳深爱半导体、无锡华晶微电子等。由于深爱、华晶等公司都是一方面做自己的品牌，另一方面也卖芯片给一些小的封装厂家，所以市场上的同源同质竞争较为激烈。 由于竞争的压力，各个厂家都在不断地缩版，“仅13001一个品种，同一个工厂至少有5种版本，有的工厂甚至超过10种，这给整机制造商在选用时造成了很大的困惑。”深圳南方芯源科技有限公司董事总经理罗义表示，“现在BJT行业的‘潜规则’，也即评价产品质量和价格的前提依据，就是芯片的‘尺寸’，所以整机制造商选择BJT时首先会询问是多大的芯片，这个已经是行业里评定产品参数的一个新标准了。”因此他建议，面对这种情况，整机制造商在选用某一型号的BJT时，应该将应用环境、参数要求等提供给供应商，让供应商自己给出一个很合适的产品，然后再根据供应商提供的具体“尺寸”的产品进行设计，这样的方式是为了让整机制造商少走弯路。 MOSFET降价凸显本地优势 目前MOSFET市场的主力仍然是欧美厂家，英飞凌、意法半导体、飞兆半导体牢牢占据前三位，威世、安森美等品牌紧随其后。以性能而言，以上品牌仍然是整机制造商的首选，不过，由于电源产品的市场竞争也相当激烈，而最主要的竞争还是体现在价格竞争方面，这就给其他地区的MOSFET产品提供了生存机会。 飞捷电子有限公司总经理杨宝林指出，近年来台湾地区的功率芯片市场发展较快，拥有万代半导体(AOS)、华瑞股份(CET)、富鼎先进(APEC)、茂达电子、致新科技等MOSFET供应商，韩国也涌现出AUK半导体、KEC电子、SemiHow半导体等新品牌。他表示：“如果从性价比方面来考虑，AUK半导体的产品更加合适，而KEC电子更注重的是品质，此外台湾地区万代半导体主要是在低压MOSFET占有比较大的市场，这家公司发展比较快。另外，恩智浦的MOSFET产品还可以，但推广得并不是很好；ROHM在MOSFET的市场占有不多，东芝的器件一致性做得比较不错，但日系厂商的交期都很长，比较死板，不过近年来他们的服务还是有了很大改善。” 除此之外，中国本土MOSFET制造商如江苏长电、南方芯源、哈尔滨圣邦微电子、深圳长运通、芯源科技和深圳美芯等也都已经实现了产品量产，但是由于起步较晚，技术和市场都相对落后，从目前来看市场占有率还不高。 对此，罗义表示：“就MOSFET而言，如果单纯考虑品质，选择欧美品牌绝对没有错。但是如果从品质和成本来综合考虑，本地供应商的系统设计优势就很明显了。比如南方芯源，我们现在推广MOSFET时基本上都是按照客户要求，将应用电路设计完成后交给客户，这样一方面能利用自身工程师对本品牌器件的了解较深刻的特点，将系统设计的参数匹配到最佳，同时也能够缩短客户对所完成系统的论证周期。此外，由于MOSFET市场价格的不断下降，韩国AUK半导体、KEC电子等公司目前在中国的竞争力也正在慢慢减弱。” IGBT：可靠性仍是关键 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种集MOSFET与GTR优点于一身的新型高端复合电子器件，既有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、电压驱动型的特性，又具有通态压降低、高电压、大电流的优点。IGBT主要的品牌有英飞凌、三菱、富士、瑞士ABB、IR、东芝(IGBT已与三菱合并)、飞兆、三社、西门康、三肯等。其中欧美品牌的产品主要用在电力电子和通讯行业，而日本品牌主要以电磁炉、变频空调、冰箱、洗衣机等家电类应用居多。不过近几年英飞凌的IGBT单管也在家电类产品中占有一席之地，而三菱的IGBT模块则开始大量应用于军工、电力电子等行业。 杨宝林介绍说，东芝在1200V的单管上性能不错，但其价格一般比飞兆高10%左右；飞兆先后收购了三星、intersil的IGBT事业部，不论价格和性能都是不错的选择。近年来IGBT模块技术越来越成熟，西门康、东芝、富士的智能电源模块(IPM)发展迅速，在变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电等应用领域是一种非常理想的方案。飞兆的SPM现在已经发展到第五代产品，其模块被东芝变频空调和海信大量采用，在600V的IGBT模块处于领导地位。 到目前为止,中国本地功率器件市场还没有自己的IGBT产品问世，主要是提供一些模块封装类服务。罗义表示，由于封装技术和快恢复二极管的品质都不高，所以这类产品没有对国外品牌的主要市场构成威胁。他还提醒说，韩国也有类似的模块产品，如DAWIN、fineSPN等品牌，虽然都是用欧洲的芯片加工成模块，出于可靠性方面的考虑，在选用时还是要慎重。 采购群体需找准自身定位 功率器件的采购群体同样大致可以分为低、中、高三类：低端市场主要是一些小家电应用，例如小型充电器、适配器、电话机、节能灯等，销往非洲国家，这类制造商使用国产的功率器件就可以了。因为这种产品主要是以价格竞争为主，而国产功率器件从技术角度来讲已经很成熟，质量完全可以满足要求。 杨宝林表示：“我做销售的时候总是碰到一些客户说，‘我要用最好的料，我们要做品牌’，我总是耐心的说服他们，你把一个飞机引擎装到拖拉机上，他也还是飞不起来，还是拖拉机。其实我们国内的一些功率器件制造商，例如已经上市的长电，都在帮欧美大厂做代工，品质是非常不错的。” 中端市场主要是指DVD、LCDTV、PC电源应用，建议使用一些二线品牌，并且可以一边尝试寻用一些国产的料代替，减少成本。这也是目前中国本地整机制造企业常用的方法。另外就是高端市场，主要目标客户是变频空调、汽车电子、军工设备、大功率焊接设备、工控机械等。“高端产品一般量不大，附加值比较高，对他们来说品质是第一位的。”杨宝林说。
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2010中国连接器和功率器件市场供求趋势调查
据连接器市场分析公司Bishopand Associates发布报告称，尽管2009年最后两个季度连接器销量连续增长，但是由于整体市场景气衰退，全球连接器市场在2009年还是下降了大约25%。其中，来自医疗和军事/航天OEM的连接器需求下降了5–7%。此外，连接器的价格也出现了疲软，下降了5%。需求量低和生产能力过剩是连接器价格下降的主要因素。 不过，由于目前各连接器厂商正在积极调整库存，并且，随着消费电子、汽车电子和通信终端市场的快速增长，未来三年，全球连接器市场的发展潜力依然很大。据中国电子元件行业协会信息中心预测，到2010年，全球连接器产量将达到468亿只，市场规模将达到515亿元，年均增长率将分别为17%和15%。 同时，亚洲已成为连接器最具发展潜力的市场。Global InduSTry的报告显示，亚洲市场将在2010年达到64亿美元，而中国将成为全球连接器增长最快和容量最大的市场。据估计，到2010年，中国的连接器市场容量将达到257亿元人民币，未来中国连接器市场的成长速度将继续超过全球平均水平。 某行业网站的在线调查显示，USB 2.0/3.0、HDMI1.3/1.4和10G以太网连接器在2010年的市场需求预计最大。 USB 2.0/3.0 随着连接带宽需求不断增长的步伐，USB2.0的480mbps传输速度已经不足以满足现在和未来的应用要求，USB3.0标准的推出意味着USB接口即将迎接又一次换代。USB3.0支持5Gbps左右的传输速率，在传输速度、电源管理和灵活性方面向前跨越一大步。业界普遍预测2010年年中，USB3.0将在手机、便携上网终端等应用领域迎来巨大商机。
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无锡：模拟和功率器件是重要方向
无锡基地目前已经聚集了超过100家的集成电路设计企业，企业产品从原来传统的工艺向更小线宽、更高复杂度发展。 随着世界经济的逐步复苏，在国家“促发展、保增长”和拉动内需等各项措施激励下，无锡集成电路产业呈现快速回升的势头，企业数量、产业规模得到了发展，产品的技术水平得到了升级。 据统计，无锡集成电路设计产业2010年上半年实现销售收入24.3亿元，预计全年销售收入将突破50亿元，同比增长35.14%。 2010年无锡启动新区超大规模集成电路产业园建设，新区超大规模集成电路产业园需要密切结合已有产业优势，顺应产业发展潮流，进一步促进集成电路产业提升技术水平和整体规模，实现集成电路设计产业新一轮超常规的发展。 做大消费类模拟IC 无锡集成电路产业发展起步早、基础好、实力强。目前，无锡基地积聚了100余家集成电路设计企业，包括国有企业、研究机构、民营企业以及近几年引进的海归人士创业企业，代表性企业包括：华润矽科、友达、晶源微、力芯、芯朋、美新、海威、无锡中星微、中科芯、华大国奇、凤凰半导体等公司；产品以消费类电子为主，包括：DC/DC、ADC、DAC、LED驱动、射频芯片、智能电网芯片等，形成了以模拟电路为主的产品门类集聚。 模拟IC产品的研发和生产，成为无锡地区IC设计领域的特色和优势，以模拟电路产品开发为基础的现有企业，将成为无锡设计产业做大做强的坚实基础。 注重高端调整 无锡“530”计划吸引众多海外高端集成电路人才到无锡创业，已经成为无锡城市的一张“名片”，并在全球范围内形成了“关注高科技、发展高科技”的知名度和影响力。 以海归人员为代表的创业企业相继研发成功通信、MEMS、多媒体SoC等一批高端产品，为无锡高端集成电路设计的战略调整提供了坚实的人才基础和技术基础。随着两岸关系的平缓与改善，无锡基地将抓住这一机遇，加大对我国台湾集成电路设计企业的引进力度。 新区超大规模集成电路产业园完善的基础配套、浓厚的产业氛围、完备的公共技术平台和服务体系，将成高端集成电路人才的首选。 推进电子器件国产化 高效节能已经成为未来电子产品发展的一个重要方向，电源能耗标准已经在全球逐步实施。将来，很多国家将分别实施绿色电源标准，世界各国已对家电与消费电子产品的待机功耗与效率开始实施越来越严格的省电要求，高效节能保护环境已成为当今共识。 提高效率与减小待机功耗已成为消费电子与家电产品电源的两个非常关键的指标。功率器件包括功率IC和功率分立器件，功率分立器件则主要包括功率MOSFET、大功率晶体管和IGBT等半导体器件，功率器件几乎用于所有的电子制造业。功率器件由于制造工艺等因素的限制，形成相对较高的技术门槛。同时，无锡拥有深厚的模拟电路技术功底以及工艺开发制造能力。现在，我们越来越清晰地看到，模拟和功率器件将是无锡IC产业两个重点发展方向。 抓住物联网契机 物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。专家预测10年内物联网就可能大规模普及，应用物联网技术的高科技市场将达到上万亿元的规模，遍及智能交通、环境保护、公共安全、工业监测、物流、医疗等各个领域。目前，物联网对于全世界而言都刚起步，各个国家都基本处于同一起跑线。中央确立无锡为未来中国传感网产业发展的核心城市，将成为难得的战略机遇，基地将紧紧围绕物联网产业发展的历史机遇，大力发展射频电子、MEMS传感技术、数字家居等，为传感网示范基地建设和物联网的发展，提供有效的基础电子支撑。
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RFMD为功率器件产品和代工客户推出rGaN-HV工艺技术
高性能射频组件以及复合半导体技术设计和制造领域的全球领导者RF Micro Devices， Inc.（Nasdaq 股市代号：RFMD）日前宣布，扩展其RFMD 业界领先的氮化镓工艺技术，以包括功率转换应用中专为高电压功率器件而优化的新技术。 RFMD 推出的最新氮化镓工艺技术– rGaN-HV? -- 可在功率转换应用（1 至50 KW）中大幅度降低系统成本和能量消耗。RFMD 推出的 rGaN-HV 技术可为器件实现高达900 伏特的击穿电压，具有高峰值电流功能并可在氮化镓电源开关和二极管之间进行超快速切换。这项新技术可补充 RFMD 的 GaN1工艺技术，而GaN1工艺技术是专为高功率射频应用而优化并提供超过 400 伏特的高击穿电压；RFMD 的 GaN2 工艺技术专为高线性度应用而设计并提供超过 300 伏特的高击穿电压。RFMD 将会在北卡罗来纳州、格林斯伯勒的晶圆厂 （fab） 为客户制造这些分立式功率部件，并为代工客户提供 rGaN-HV 技术以使其能定制功率器件解决方案。 RFMD 总裁兼首席执行官Bob Bruggeworth 表示：“全球对通过提高能源转换效率来节省能源的需求为基于RFMD 氮化镓功率工艺技术的高性能功率器件创造了巨大的机会。我们期望我们推出的最新氮化镓功率工艺技术将会扩大我们在高电压功率半导体市场中的机会，而且，我们很高兴能够为外部的代工客户提供rGaN-HV 技术，支持他们在高性能功率器件市场上获得成功。” 更多资讯请关注：21ic模拟频道
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电子行业：功率器件迎来新机会
电子行业走势 本周电子行业板块上涨5.42%，半导体上涨6.01%，其他电子上涨7.85%，电子制造上涨5.79%，印制电路板上涨4.36%，被动元件上涨1.07%，显示器件上涨5.30%，光学元件下跌0.87%，LED上涨6.74%。 1、由于中国移动对3.5寸以下单核心智能型手机不再补贴，加上客户端之前已备下库存量，部分中国大陆智能型手机厂开始下修5月拉货量，使得周边零组件供应紧张情况较4月缓和。手机芯片供应链预估，这一波客户拉货动能趋缓期间将延续至6月，7月中旬过后才有机会缓步回温。 2、日本矢野经济研究所的调查显示，2012年全球功率半导体市场规模为135.12亿美元，比上年减少11.5%。功率半导体市场很可能会从2013年下半年开始复苏。预计2013年的市场规模将达到比上年增加4.1%的140.7亿美元，2020年的市场规模将达到290.1亿美元，超过2012年的两倍。.本周观点:由于中国移动对3.5寸以下单核心智能型手机不再补贴，加上客户端之前已备下库存量，大陆手机厂下修出货量，周边零组件供应也将受此影响。我们对智能手机产业链后市观点转为谨慎。国际半导体设备材料产业协会(SEMI)22日公布今年4月份北美半导体设备订单出货比为1.08，连续4个月大于代表半导体市场景气扩张的1。我们看好周期股复苏表现，特别看好在节能环保和轨道交通等领域应用广泛的功率器件，国内厂商已取得技术突破，迎来新机会。
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GaN Systems与罗姆联手致力于GaN功率器件的普及
21IC讯 GaN(氮化镓)功率器件的全球领军企业GaN Systems Inc.(以下简称“GaN Systems公司”)和功率半导体的领军企业ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)为促进电力电子市场的创新与发展，开始就GaN功率器件事业展开合作。 此次合作将充分发挥GaN Systems公司GaN功率晶体管的业界顶级性能与罗姆的GaN功率器件技术优势及丰富的电子元器件设计/制造综合实力。双方将利用GaN Systems公司的GaNPXTM封装技术和罗姆的功率元器件传统封装技术，联合开发最适合GaN器件的产品。这将能够最大限度地挖掘并发挥GaN器件的潜力。另外，双方通过提供兼容产品，将能够为双方的客户稳定地供应GaN器件。 以GaN市场增长最快的的地区之一----亚洲为中心，两家公司全球范围内的客户均可共享其GaN产品及其相应的技术支持。此外，双方还将共同推进GaN功率器件的研发活动，并面向工业设备、汽车及家电领域推出具有突破性的产品。 双方将通过合作来扩充GaN产品的阵容，拓宽客户的解决方案选择范围，为电力电子市场的节能化和小型化贡献力量。 GaN Systems Inc. CEO Mr. Jim Witham “GaN功率器件正在迅速确立其在电力电子领域的地位。从我们的合作可以看出GaN在电力电子产品领域是多么重要。此次能够与业界知名的技术开发领军企业罗姆共筑合作体制，我感到非常高兴。通过两家公司专业知识与能力的强强联合，我相信，将会有越来越多的企业能够实际体验到高输出、高效率、小型且轻量化的GaN带来的优势。” ROHM Co., Ltd. 专务董事 东 克己 “罗姆已将功率元器件事业确立为发展战略之一，一直以来，罗姆以行业领先的SiC(碳化硅)功率元器件为核心，为市场提供最尖端的元器件，同时还提供与最大限度地发挥元器件性能的栅极驱动器等控制技术相结合的电源解决方案。另外，为进一步壮大产品阵容，罗姆一直在推动GaN的开发。未来，我们将融合两家公司的优势技术和知识，加速开发新一代功率元器件，以提供更多满足市场需求的电源解决方案。” <什么是GaN功率器件> GaN(氮化镓)是用于新一代功率元器件的半导体材料。物理性能优异，其高频特性使其在低耐压领域的应用日益广泛。例如，将GaN功率器件搭载于DC/DC转换器或逆变器等电源装置时，可提高功率转换效率并实现装置的小型化等。作为已经实现量产的SiC(碳化硅)功率元器件的补充产品，未来有望得到进一步普及。 <关于GaN Systems Inc.> GaN Systems是GaN功率半导体领域的全球领军企业，以多元而独具特色的产品和解决方案满足要求苛刻的行业(数据中心服务器、可再生能源系统、汽车、工业电机、消费电子产品等)的需求。作为市场领先的创新型企业，GaN Systems已成功实现更小型、更低成本、更高效率的大功率转换系统的设计。公司屡获殊荣的产品使系统设计摆脱了以往硅基材料的限制。通过改变晶体管的性能规则，GaN Systems公司为功率转换企业开创行业新变革并改变世界提供了强力支持。 <关于ROHM Co., Ltd.> ROHM Co., Ltd.(罗姆)成立于1958年，为包括消费电子市场、手机及通信设备、汽车相关设备在内的广泛市场领域提供系统解决方案，并通过铺设到全球的开发与销售网络，为客户提供高品质及高可靠性的LSI及分立半导体等产品。在所擅长的模拟&电源技术方面，拥有组成高效率且高性能电源电路的技术诀窍与积累，不仅供应专用IC，还供应以SiC为首的功率元器件、晶体管、二极管及电阻器等高品质外围元器件产品。此外，还在国内外建立了完善的品质、供应、支持体制。近年来，发挥从IC到电子元器件一站式配套供应的优势，还致力于参考设计领域的业务发展
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宽禁带技术 – 下一代功率器件
行业标准的收紧和政府法规的改变是使产品能效更高的关键推动因素。例如，数据中心正在成倍增长以满足需求。它们使用的电力约占世界总电力供应(400千瓦时)的3%，占温室气体排放总量的2%。航空业的碳排放量也一样。随着对能源的巨大需求，各国政府正在采取更严格的标准和新的监管措施，以确保所有依赖能源的产品都需具有最高能效。 同时，我们看到对更高功率密度和更小空间的要求。电动汽车正尽量减轻重量和提高能效，从而支持每次充电能续航更远的里程。车载充电器(OBC)和牵引逆变器现在正使用宽禁带(WBG)产品来实现这一目标。 碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)是宽禁带材料，提供下一代功率器件的基础。与硅相比，SiC和GaN需要高3倍的能量才能使电子开始在材料中自由移动。因而具有比硅更佳的特性和性能。 一个主要优势是大大减少开关损耗。首先，这意味着器件运行更不易发热。这有益于整个系统，因为可减少散热器的大小(和成本)。其次是提高开关速度。设计人员现可远远超越硅MOSFET或IGBT的物理极限。这使得系统可减少无源器件，如变压器、电感和电容器。因此，WBG方案可提高系统能效，减小体积和器件成本，同时提高功率密度。 碳化硅二极管广泛用于能效至关重要的各种PFC拓扑结构。而且更易于处理电磁干扰(EMI)，因其极快的反向恢复速度。安森美半导体拥有完整的650 V和1200 V SiC二极管产品阵容，涵盖单相和多相应用的所有功率范围。同时，我们将于2018年晚些时候推出的1200 V MOSFET，将提供最高的性能及极佳的强固性和高可靠性。安森美半导体提供一种专利的终端结构，确保同类最佳的强固性和不会因湿度影响导致相关的故障。 GaN现在越来越为市场所接受。这有过几次技术迭代，从“D-Mode”到Cascode，和现在最终的“E-Mode”(常关型)器件。GaN是一种超快的器件，需要重点关注PCB布板和优化门极驱动。我们现在看到设计人员了解如何使用GaN，并看到与硅相比的巨大优势。我们正与领先的工业和汽车伙伴合作，为下一代系统如服务器电源、旅行适配器和车载充电器提供最高的功率密度和能效。由于GaN是非常新的技术，安森美半导体将确保额外的筛检技术和针对GaN的测试，以提供市场上最高质量的产品。
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Mentor 提升 MicReD Industrial Power Tester 4倍的 功率器件功率循环测试能力和热测试能力
21ic讯 Mentor Graphics公司宣布，新一代的 MicReD® Industrial Power Tester 1500A 产品可同时为多达 12 个功率器件提供电子器件功率循环测试功能和热测试功能。MicReD Industrial Power Tester 1500A 是业内唯一商业化的一款兼有功率循环测试功能和瞬态热测试功能的热测试产品，并可通过结构函数分析提供正在发生的器件失效的实时诊断数据。根据市场的反馈以及 MicReD Power Tester 1500A 三通道产品所取得的成功，Mentor Graphics 增强了产品的功能以适应更多器件的测试，从而提高生产效率和生命周期内的性能，汽车系统、混合动力和电动车、火车、发电机设备和转换器以及可再生能源产品等行业都可从中获益。 可靠性是采用大功率电子器件的众多行业关注的主要问题，因此对于器件供应商、系统供应商和 OEM 而言，对这些模块进行成千上万(甚至数百万)次的寿命期内加速测试是必不可少的。功率器件被广泛用于任何产生、转换或者控制电能并且在常年稳定运行中需要较高可靠性的应用中。 “先进的热管理对于功率模块和电力电子封装的设计来说至关重要。”工业技术研究院 (ITRI) 电子与光电子研究实验室，高级封装技术部的功率器件封装技术经理 Chang-Sheng Chen 说到。“我们的合作伙伴使用的是更薄且导热性能更好的 TIM、全新的基板材料以及互连技术，从而减少热阻并延长产品的寿命。功率循环测试用于收集相关新器件的生命周期和潜在失效模式等信息;不管怎样，要获得可靠的数据，统计分析也同样重要。全新一代的 MicReD Power Tester 1500A 配有 12 通道，能将功率测试仪的产量提高四倍，帮助我们更快地完成项目。” 屡获殊荣的 MicReD Industrial Power Tester 1500A 可对金属氧化物半导体场效应管 (MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 和功率二极管执行功率循环测试。我们无需从测试环境中移出器件便可执行功率循环测量和瞬态热测量。我们还可同时测量半桥结构的顶部和底部晶体管。MicReD Power Tester 1500A 提供直观易用的用户友好的触摸屏界面，可在测试期间记录大量信息，例如，电流、电压、芯片温度以及可记录封装热结构变化的详细的结构函数分析。技术人员或工程师可以看到发生的失效并且确定失效的确切时间/周期以及原因。因此，该理想测试平台非常适用于封装开发以及在生产前对将使用的元件进行质量检查。 “我们承诺致力于满足客户的需求，尤其是要求我们提高 MicReD Industrial Power Tester 1500A 生产效率的汽车与交通运输客户。”Mentor Graphics 机械分析部总经理 Roland Feldhinkel 说到。“要知道，生产符合最佳标准的电子器件对他们的成功至关重要。使用 MicReD Power Tester，我们的客户可以开发和验证性能更为可靠的电子器件，并且还可以批量生产这类元件，从而提升在竞争中获胜的信心。” 产品可用性 配有 12 通道的 MicReD Industrial Power Tester 1500A 现已发售。 图：配有 12 通道的 Mentor Graphics® MicReD® Industrial Power Tester 1500A 现已发售，该产品可同时对电子元器件执行功率循环测试和热测试，以了解其寿命性能。
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混合动力汽车对电源芯片与功率器件的挑战
造成整个电池组的燃烧或爆炸。通常的保护电路大都采用多个3或4通道故障监测器，并且在监测器与模拟电路及无源器件(电阻、多路复用器等)之间采用昂贵的电流隔离器。美信的MAX11080具有12通道故障监测器，采用专有的电容隔离式菊链接口，大大减小了元件数量。这种独特的架构允许连接多达31个器件至串接电池组，对多达372节电池进行监测。同时，基于电容的接口提供了成本极低的电池组间隔离，消除了级联电气故障。由于省去了昂贵的隔离元件，美信的方案比分立方案节省75%的空间，将典型的电池管理系统成本从250美元降低至50美元。此外，MAX11080具有业内最高的精度、极低的功耗、集成的安全和自诊断功能、以及多个可配置功能，有效解决了大容量电池组安全监控相关的问题。 相对于传统汽车电源而言，混合动力汽车的电源功率更大，电压更高。“对于电源管理而言，需要管理的对象不是单个电源，而是由电池单元串连和并联之后的大规模电池阵列，由于电池单体在生产的差异性导致给电源管理带来很大的工作负担，需要对每个电池单元的健康状况进行监控和调整。”英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子业务部高级市场工程师曹洪宇补充道，“另外在整个系统运行过程中也要很好的处理突发的功率需求和刹车能量回馈带来的冲击。安全＋响应速率就决定了系统的成败。” 由于锂离子电池对过度充电和深度放电非常敏感，在这些情况下它们都有可能燃烧或爆炸。Atmel公司的次级保护器件ATA6871提供了一种特殊的安全策略，监控电池单元的电压和温度，防止锂离子电池发生热失控或爆炸。一旦电池单元发生上述其中一项异常情况，便会通过紧急继动装置予以关断。ATA6871带有无需外部微控制器或软件就能够运行的内建自我测试程序，以及由硬件实现的监控阈值，能够提供安全级别最高的锂离子电池监控功能。即使初级器件被损坏，也可以确保正常的运作。对锂电池组安全的群体性担忧，促使业界研发更为精密安全的电池检测管理芯片，汽车半导体厂商不断地推出新的电池管理和功率解决方案，力图在确保安全的前提下延长电池的寿命，并降低成本、体积和重量。挑战二：扫除高压电气系统的障碍 HEV设计的另一个挑战是高电压。传统轿车使用的是12V的电源系统，而轻度、全面及插电式HEV却需要600V到1,200V之间的高电压电子系统，这使设计更具挑战性。“HEV最重要的革命性改变是动力系统的电气化，它要求大动力的电动引擎，并且必须在比标准12V内燃引擎推动的汽车更高的电压下运行。另外，HEV的电池和能源管理是基于12V和一个数百伏的高电压电池的双电网，以及对汽车领域来说属于崭新设计的DC/DC转换器和功率管理方案。”国际整流器公司(IR)汽车产品副总裁及总经理HenningM.Hauenstein博士指出。HEV的汽车结构需要使用高电压。因此，功率管理IC必须承受典型600V的电压水平，在一些大马力的HEV型号中更可能要承受高达1,200V的电压。IR有为轻型混合动力汽车提供先进的电机驱动解决方案，而那些在10-15kW范围的动力系统电机，通常会使用拥有600V能力的产品。至于全混合动力和插电式混合动力汽车，以及那些电机高达，甚至超出100kW的电动汽车，IR有高达1,200V的开关和驱动IC供应。 相关的功率IC除了需要高达600V到1,200V的高电压能力外，也需要驱动逆变器和DC/DC转换器中前所未见的电流密度的开关。功率IC要面对这样的高功率、高电压以及高能源，就要以坚固耐用、可靠性和安全作为主要的条件。Hauenstein博士表示，“IR非常重视电机驱动IC的保护功能，例如它们在HEV牵引电机出现严重故障和短路时，免除了微型控制器的互动需要。我们是业界率先为负电压尖峰免疫性引入安全操作区指标的公司，因为这个问题在HEV逆变器中，开关高电流、高电压IGBT时十分常见。” IGBT位于逆变器中，为混合系统的电机提供能量。英飞凌IGBT技术可为HEV动力系统带来诸多优势。沟槽场终止技术可降低传导损耗和开关损耗，同时可使尺寸缩小30%。英飞凌结合沟道场终止IGBT(绝缘栅双极晶体管)技术和Emcon二极管技术进行开发的HybridPACK1功率模块用于轻度混合动力汽车；HybridPACK2则完全混合动力汽车应用。 几年前，汽车中的功率器件大多数都是55V到60V的MOSFET，主要用于汽车的动力传动系统。现在的汽车则采用20V到600V的功率器件。对于动力转向及制动这类应用，开发工程师正在寻找具有低导通阻抗的高性能低压沟道型MOSFET，以降低汽车的功耗。 IR由体积最小的HEV，也就是所谓微型混合动力汽车开始，为它们的启动/停止功能提供极为耐用的MOSFET。启动/停止功能让汽车在交通灯前停车或者下山时自动停止内燃引擎操作，而相关的制动能量便可以补充给电池。频繁的引擎发动，使起动器或者集成式起动发电机要求非常耐用的功率管理方案，这是因为当你以车匙发动汽车时，普通的起动器只会发动引擎一次，但集成式起动发电机则要在频繁的启动/停止周期中应付高得多的功率。IR的AUIRS2003S是一款高功率MOSFET驱动器，并备有高、低侧参考输出通道，适用于恶劣的汽车环境及引擎罩下的应用。这款输出驱动器具有高脉冲电流缓冲级，可将驱动器跨导降至最低，而浮动通道可在最高200V的高侧配置中驱动一个N沟道功率MOSFET。该器件还提供低静态电流，可为高侧电路带来低成本自举电源。 为了满足电池和功率管理、以及相关的DC/DC转换器的要求，IR的HEV方案系列也包括了具备非常低EMI和优化了的开关性能的驱动器及开关。例如最新的DirectFETMOSFET产品便完全不用键合线，并且因为消除了大部分的寄生电感，以及具备最小的封装电阻，所以能够提供最佳的开关性能。除了领先行业的低导通电阻、卓越的开关性能和增强了的温度能效(例如双侧散热)，这款十分先进的无键合线芯片尺寸封装让设计的体积显著减小，特别适用于高功率要求或者如HEVDC/DC转换器这些快速开关应用。AllegroMicroSystems公司具有故障诊断和报告功能的全桥式MOSFET预驱动器A4940，采用超小型封装，提供灵活的输入接口、自举监控电路、宽泛的工作电压(5.5至50V)和温度(40℃至+150℃)范围。该器件特别针对使用大功率电感负载(如：直流电刷电动机)的汽车应用而设计。 压电喷射或高强度照明等其它应用需要100V到200V的功率器件和驱动器。而点火IGBT和混合动力电动汽车在使用300V到1000V以上的IGBT。飞兆半导体公司的栅极驱动器FAN7080x系列，让工程师开发出在所有操作条件下更准确、精密的燃油喷射控制系统，从而提高燃油效率。这些栅极驱动器在高侧和桥驱动器应用中驱动MOSFET和IGBT，如直接燃油喷射系统和电机控制。与市场上同类器件相比，它们的静态功耗减少一半以上(静态电流100μA对比240μA)，容许设计人员优化系统和扩大工作范围。 绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率MOSFET作为混合动力汽车的核心技术，吸引功率半导体厂商纷纷瞄准这个庞大的市场。ISuppli曾预测汽车IGBT市场有望以17.2%的年复合增长率高速发展，位居汽车电源管理器件之首，MOSFET市场增长居其次。虽然在未来几年中混合动力车辆还将只是占据车辆市场的一小部分，但混合动力对逆变器和DC/DC的集中需求将形成市场对IGBT和功率MOSFET的巨大需要。
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混合动力汽车挑战电源芯片与功率器件
在汽车行业的发展方向上，电动汽车(EV)和油电混合动力汽车(HEV)正成为一个明显的趋势。从技术角度来说，目前更为可行的是混合动力。混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。这样汽车的动力系统可以按照整车的实际运行状况灵活调控，帮助发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与尾气排放。 对于终端消费者来说，混合动力车型已经得到越来越多的认可。从最早进入大众视线的丰田普锐斯开始，本田思域、福特翼虎、宝马混合动力X6、凯雷德混合动力版、保时捷混合动力版卡宴、雷克萨斯RX450H等，以及一些国产混合动力车包括奇瑞A5、长安杰勋混合动力车、比亚迪F3DM等等，都逐渐进入了市场。但是，对于半导体厂商来说，还有两大挑战是需要长期研究的课题。 挑战一：对锂电池组安全的群体性担忧 细数2009年几大车展上的EV及HEV，其中一个明显的趋势就是采用了锂离子电池来替代镍氢电池，且业界普遍认为锂离子会在2015年时占据市场主导地位。然而考虑到锂离子电池自身的不稳定性，需要精心的设计和先进的监测方案来确保安全工作。例如电池过压会引起电池温度的迅速升高，引发燃料泄漏的过热失控状态。 “纵使锂离子电池在尺寸、重量、再充电速度、寿命周期和抵抗存储器效应方面都具有突出的优势，但是它们在过充状态或深度放电过程中往往会发生过热现象。因此，在锂离子电池的使用中，保护和安全功能是极为重要的。”Atmel高压产品线高级行销经理Claus Mochel指出。Atmel的锂离子电池管理芯片组ATA6870/71集成了热插拔功能、6个截止频率低于30Hz的集成式模数转换器和一个可堆叠的微控制器电源，省去了外部滤波器，较同类解决方案需要的外部组件更少。 凌力尔特公司信号调理产品产品市场经理Brian Black也持相同观点，“混合动力型汽车与使用汽油的传统汽车的不同之处在于混合动力型汽车使用一个大型电池组。这个电池组必须仔细管理，以最大限度地延长车辆的可行驶距离、电池组寿命、以及当然还有系统可靠性和安全性。”每个锂离子电池组一般都由串联连接的电池单元并联组合而成，这样产生的电池组将有数百伏电压，放电电流可能超过200A。使用锂离子电池增加了电池管理系统电路的复杂性和所需的精确度。 针对需要多种电池管理功能的应用，理想的解决方案是可执行电池测量、故障检测、温度测量和电池容量平衡的集成式电池监视器。LTC6802能测量多达12个单独的电池，几个LTC6802可以叠置，用来测试>1000V的系统。在电池管理系统中，LTC6802完成繁重的模拟功能，将数字电压和温度测量值传送到主处理器，用于充电状态计算。LTC6802的高准确度、卓越的噪声抑制、高压容限和广泛的自诊断功能使其非常坚固和易用。其高集成度意味着，与分立组件数据采集设计相比，客户可以节省大量成本。由于HEV通常需要数百节电池串联供电，故障引起的后果是严重的：一节电池的故障可能会造成整个电池组的燃烧或爆炸。通常的保护电路大都采用多个3或4通道故障监测器，并且在监测器与模拟电路及无源器件(电阻、多路复用器等)之间采用昂贵的电流隔离器。美信的MAX11080具有12通道故障监测器，采用专有的电容隔离式菊链接口，大大减小了元件数量。这种独特的架构允许连接多达31个器件至串接电池组，对多达372节电池进行监测。同时，基于电容的接口提供了成本极低的电池组间隔离，消除了级联电气故障。由于省去了昂贵的隔离元件，美信的方案比分立方案节省75%的空间，将典型的电池管理系统成本从250美元降低至50美元。此外，MAX11080具有业内最高的精度、极低的功耗、集成的安全和自诊断功能、以及多个可配置功能，有效解决了大容量电池组安全监控相关的问题。 相对于传统汽车电源而言，混合动力汽车的电源功率更大，电压更高。“对于电源管理而言，需要管理的对象不是单个电源，而是由电池单元串连和并联之后的大规模电池阵列，由于电池单体在生产的差异性导致给电源管理带来很大的工作负担，需要对每个电池单元的健康状况进行监控和调整。”英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子业务部高级市场工程师曹洪宇补充道，“另外在整个系统运行过程中也要很好的处理突发的功率需求和刹车能量回馈带来的冲击。安全＋响应速率就决定了系统的成败。” 由于锂离子电池对过度充电和深度放电非常敏感，在这些情况下它们都有可能燃烧或爆炸。Atmel公司的次级保护器件ATA6871提供了一种特殊的安全策略，监控电池单元的电压和温度，防止锂离子电池发生热失控或爆炸。一旦电池单元发生上述其中一项异常情况，便会通过紧急继动装置予以关断。ATA6871带有无需外部微控制器或软件就能够运行的内建自我测试程序，以及由硬件实现的监控阈值，能够提供安全级别最高的锂离子电池监控功能。即使初级器件被损坏，也可以确保正常的运作。 对锂电池组安全的群体性担忧，促使业界研发更为精密安全的电池检测管理芯片，汽车半导体厂商不断地推出新的电池管理和功率解决方案，力图在确保安全的前提下延长电池的寿命，并降低成本、体积和重量。 挑战二：扫除高压电气系统的障碍 HEV设计的另一个挑战是高电压。传统轿车使用的是12V的电源系统，而轻度、全面及插电式HEV却需要600V到1,200V之间的高电压电子系统，这使设计更具挑战性。 “HEV最重要的革命性改变是动力系统的电气化，它要求大动力的电动引擎，并且必须在比标准12V内燃引擎推动的汽车更高的电压下运行。另外，HEV的电池和能源管理是基于12V和一个数百伏的高电压电池的双电网，以及对汽车领域来说属于崭新设计的DC/DC转换器和功率管理方案。”国际整流器公司(IR)汽车产品副总裁及总经理Henning M. Hauenstein博士指出： HEV的汽车结构需要使用高电压。因此，功率管理IC必须承受典型600V的电压水平，在一些大马力的HEV型号中更可能要承受高达1,200V的电压。IR有为轻型混合动力汽车提供先进的电机驱动解决方案，而那些在10-15kW范围的动力系统电机，通常会使用拥有600V能力的产品。至于全混合动力和插电式混合动力汽车，以及那些电机高达，甚至超出100kW的电动汽车，IR有高达1,200V的开关和驱动IC供应。 相关的功率IC除了需要高达600V到1,200V的高电压能力外，也需要驱动逆变器和DC/DC转换器中前所未见的电流密度的开关。功率IC要面对这样的高功率、高电压以及高能源，就要以坚固耐用、可靠性和安全作为主要的条件。Hauenstein博士表示，“IR非常重视电机驱动IC的保护功能，例如它们在HEV牵引电机出现严重故障和短路时，免除了微型控制器的互动需要。我们是业界率先为负电压尖峰免疫性引入安全操作区指标的公司，因为这个问题在HEV逆变器中，开关高电流、高电压IGBT时十分常见。” IGBT位于逆变器中，为混合系统的电机提供能量。英飞凌IGBT技术可为HEV动力系统带来诸多优势。沟槽场终止技术可降低传导损耗和开关损耗，同时可使尺寸缩小30%。英飞凌结合沟道场终止IGBT(绝缘栅双极晶体管)技术和Emcon二极管技术进行开发的HybridPACK1功率模块用于轻度混合动力汽车；HybridPACK2则完全混合动力汽车应用。 几年前，汽车中的功率器件大多数都是55V到60V的MOSFET，主要用于汽车的动力传动系统。现在的汽车则采用20V到600V的功率器件。对于动力转向及制动这类应用，开发工程师正在寻找具有低导通阻抗的高性能低压沟道型MOSFET，以降低汽车的功耗。 IR由体积最小的HEV，也就是所谓微型混合动力汽车开始，为它们的启动/停止功能提供极为耐用的MOSFET。启动/停止功能让汽车在交通灯前停车或者下山时自动停止内燃引擎操作，而相关的制动能量便可以补充给电池。频繁的引擎发动，使起动器或者集成式起动发电机要求非常耐用的功率管理方案，这是因为当你以车匙发动汽车时，普通的起动器只会发动引擎一次，但集成式起动发电机则要在频繁的启动/停止周期中应付高得多的功率。IR的AUIRS2003S是一款高功率MOSFET驱动器，并备有高、低侧参考输出通道，适用于恶劣的汽车环境及引擎罩下的应用。这款输出驱动器具有高脉冲电流缓冲级，可将驱动器跨导降至最低，而浮动通道可在最高200V的高侧配置中驱动一个N沟道功率MOSFET。该器件还提供低静态电流，可为高侧电路带来低成本自举电源。 为了满足电池和功率管理、以及相关的DC/DC转换器的要求，IR的HEV方案系列也包括了具备非常低EMI和优化了的开关性能的驱动器及开关。例如最新的DirectFET MOSFET产品便完全不用键合线，并且因为消除了大部分的寄生电感，以及具备最小的封装电阻，所以能够提供最佳的开关性能。除了领先行业的低导通电阻、卓越的开关性能和增强了的温度能效(例如双侧散热)，这款十分先进的无键合线芯片尺寸封装让设计的体积显著减小，特别适用于高功率要求或者如HEV DC/DC转换器这些快速开关应用。 Allegro MicroSystems公司具有故障诊断和报告功能的全桥式MOSFET预驱动器A4940，采用超小型封装，提供灵活的输入接口、自举监控电路、宽泛的工作电压(5.5至50V)和温度(40℃至+150℃)范围。该器件特别针对使用大功率电感负载(如：直流电刷电动机)的汽车应用而设计。 压电喷射或高强度照明等其它应用需要100V到200V的功率器件和驱动器。而点火IGBT和混合动力电动汽车在使用300V到1,000V以上的IGBT。飞兆半导体公司的栅极驱动器FAN7080x系列，让工程师开发出在所有操作条件下更准确、精密的燃油喷射控制系统，从而提高燃油效率。这些栅极驱动器在高侧和桥驱动器应用中驱动MOSFET和IGBT，如直接燃油喷射系统和电机控制。与市场上同类器件相比，它们的静态功耗减少一半以上(静态电流100μA对比240μA)，容许设计人员优化系统和扩大工作范围。 绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率MOSFET作为混合动力汽车的核心技术，吸引功率半导体厂商纷纷瞄准这个庞大的市场。ISuppli曾预测汽车IGBT市场有望以17.2%的年复合增长率高速发展，位居汽车电源管理器件之首，MOSFET市场增长居其次。虽然在未来几年中混合动力车辆还将只是占据车辆市场的一小部分，但混合动力对逆变器和DC/DC的集中需求将形成市场对IGBT和功率MOSFET的巨大需要。
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嵌入式电路设计之三极管基础电路总结
开关器件 在嵌入式电路中经常使用IO口来控制某些电路的开关功能，此时三极管可作为开关器件来使用。作为开关器件使用时需使用开关三极管如9014和9015等小功率器件，此时三极管处于饱和状态。现举一例来说明该类电路特点： 为仿真电路图不是很完整，该电路为晶振关闭功能电路，其中VO接MCU晶振输入端如(XIN)。 若Q1和Q3基极同时为低时，Q2导通而使得VO为0造成晶振停振关闭处理器。我们分析R3和R4(实际电路470K)使得Q2和Q3处于饱和态;Q3 为Q1集电极负载，调整R5阻值时可控制Q1处于饱和态或放大态。要使Q2基极导通必须使Q1提供足够大电流才满足条件，只有Q1处于放大态才满足条件; R5=100K时，仿真图如下： R5=470K时，仿真图如下： 通过以上分析可以得出只有当电流足够大时才能使Q2导通而关闭晶振，以上是一个较复杂的组合开关电路。 功率器件 在嵌入式电路设计中，很少使用到功率放大电路，昨天将大学模电教材晶体管内容通读后有所感悟，虽然当时模电自认为学的不错但重读之后才发现当时只是死记硬背而没有真正领悟。 静态工作点不但决定是否会失真，而且还影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数。然而在实际电路中由于环境温度的变化而使得静态工作点补稳定，从而使得动态参数不稳定，更严重可能造成电路不能正常工作;在所有环境因素中，温度对动态参数的影响是最大的。 当温度升高时，晶体管放大倍数变大且ICE明显变大。以共射极电路为例，当温度升高时将使Q点向饱和区域移动;当温度降低时将使Q点向截止区域移动。 下图是典型的静态工作点电路 图AB均有相同的等效直流电路。为了稳定Q工作点，通常要满足I1》》IBQ而使得 VBQ =Rb1*VCC/ Rb2+ Rb1 通过这样设计使得无论环境温度怎么变化，VBQ将基本保持不变。 当温度升高时ICE变大，而使得VEQ变大，因VBE=VBQ – VEQ所以VBE将变小;由于VBE变小故IBE也将变小，从而ICE将变小。 RE的使用将直流负反馈引入使得Q工作点越稳定，一般而言是反馈越强，Q点越稳定。 其他稳定Q工作点电路 以上为利用二极管方向特性和正向特性进行温度补偿的电路。 对图A而言，因为IRB=ID+IBE，当温度上升时ICE和ID变大(方向电流随温度升高变大)，这样将使得IBE减小而造成ICE减小。
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通信、汽车成为2016年功率器件市场增长主要推力 2017年靠谁？
2016年，中国电子信息制造业生产总体平稳，增速有所加快，受此影响，中国功率器件市场规模持续扩大，市场规模预计达到1496.1亿元，同比增长7.2%，增速较2015年有所回升。 通信、汽车成为2016年市场增长亮点 从下游应用产品的需求来看，通信和汽车领域是推动功率器件市场增长的主要驱动力。 从通信主要产品产量来看，1-10月，我国生产手机17亿部，同比增长19.9%，其中智能手机12亿部，增长13.8%。生产移动通信基站设备28884万信道，同比增长21.5%。 从汽车产量来看，1-10月我国汽车产量达到2201.6万辆，比上年同期增长13.8%，其中功率器件应用更大的新能源汽车产量达到35.5万辆，比上年同期增长了77.9%。 从消费电子角度来看，尽管家用视听行业生产增速回升，1-10月，我国生产彩色电视机13985万台，同比增长8.6%，但白家电依然增长疲软，且2016年平衡车产量较2015年有较大幅度的下降。对相关功率器件带动作用有限。 从计算机应用来看，我国计算机产量继续下降。1-10月，生产微型计算机设备23162万台，下降11%，其中笔记本电脑13286万台，下降9.3%;平板电脑6602万台，下降3%。 因此，通信和汽车成为2016年市场增长的主要推动力。 并购切入主流市场，国有品牌竞争力进一步强化 继2015年收购恩智普公司RF Power部门后，2016年建广资产又以27.5亿美元收购了恩智普公司标准产品部门，该部门主要产品之一是功率器件MOSFET产品线。与此同时，以中车株洲电力机车研究所有限公司IGBT为代表的自主高端功率器件产品已成功进入电力传输、工业自动化和铁路运输特别是高速铁路等重点应用领域。 通过收购国际一流技术公司，国有品牌已成功切入主流功率器件市场领域，在消费电子、网络通信、汽车电子、工业控制等领域竞争力进一步得到强化。 2017年市场增速放缓，化合物半导体功率器件或迎爆发 下游驱动力有所放缓，市场增速周期性回调 2017年，预计以手机和移动通信基站为代表的通信类整机产品产量将有所回调相关功率器件产品市场规模增速将有所放缓;尽管新能源汽车仍将以较快速度增长，但内燃机汽车仍是市场主流，汽车总产量较2016年将有所放缓;工业控制类产品将随固定资产投资保持稳定增长，未见有新兴增长的动力;消费电子领域，可穿戴设备等产品尚未形成爆发式增长态势;计算机产品预计仍将持续快速下滑;整体来看，2016年的功率器件的主要增长动力将有所放缓且未形成新的增长动力，整体市场规模仍将保持增长，但增长速度将周期性回调。 GAN、SIC等化合物半导体功率器件或迎来市场爆发 GaN、SiC由于其在禁带宽度、临界击穿电场、饱和漂移速度和热导率等优良特性正在成为市场热点。特别是在新能源汽车、不间断电源(UPS)及功率矫正领域，其应用将更加广泛。一方面全球大型功率器件公司正不断加大对化合物功率器件的研发与产品投入，2016年Infineon收购Wolfspeed公司，松下以及Transphorm与古河电工签署了相关技术许可协议。富士通等几家公司开始转向批量生产阶段。另一方面，国内厂商也在积极布局，中电55所，建广资产等都在积极进行布局。 预计2017年，化合物半导体功率器件进入一定规模量产阶段，市场价格有望快速下降，推动整体需求量爆发式增长。尽管总体量仍然较小，但化合物半导体功率器件有望成为2017年功率器件市场领域的一个新亮点。
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助力国产半导体进程 广东成立第三代半导体制造业创新中心
半导体产业是现代工业的核心和基础，一直以来，我国电子信息产品制造业规模大，但基础弱，“缺芯少核”现象比较突出，半导体材料与核心器件长期受制于人。 为解决这一高质量发展瓶颈，近日，由东莞多家行业企业、新型研发机构及国内行业领军单位组建的广东省“宽禁带半导体材料、功率器件及应用技术创新中心”正式在松山湖成立。这也是广东省首个第三代半导体制造业创新中心。 多家企业单位联手组建 广东省“宽禁带半导体材料、功率器件及应用技术创新中心”由易事特集团股份有限公司牵头联合东莞市天域半导体科技有限公司、东莞市中镓半导体科技有限公司、东莞南方半导体科技有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、华南理工大学，北京大学(东莞)光电研究院、广东省半导体产业技术研究院组建。 创新中心成立后，将依托国家第三代半导体南方基地建设承担单位——东莞南方半导体科技公司为平台。据了解，该平台由广东省科技厅、东莞市政府支持及引导、易事特、中镓半导体、天域半导体、松山湖控股集团、广东风华高科股份有限公司6家行业内知名企业共同出资发起设立。 根据中国半导体行业协会统计，2016年，中国功率半导体市场规模达1496.1亿元，占全球的55%。但长期以来，由于创新链的各个环节衔接不畅，创新主体分散，形成行业“技术孤岛”、“资源分散”、“上下游脱节”、原始创新能力不足，严重依赖国际技术路径和产品的局面。 从全球范围来看，提升开关频率、降低开关损耗、提高功率密度、减小体积重量已成为现代电子电子技术发展方向，宽禁带半导体器件将掀起高频电能变换领域新一轮产业技术革命。 目前，以氮化镓、碳化硅为代表的宽禁带半导体材料出现，推动半导体领域新技术竞争加剧，欧美日等国家正全力抢占从材料、器件、应用技术的战略制高点，以期掌握新一代宽禁带(也称宽禁带)半导体领域话语权。 应用牵引引领产业集聚发展 随着我国对于宽禁带半导体产业布局的逐渐形成，2016年7月国务院发布的《“十三五”国家科技创新规划》中，明确将宽禁带半导体产业和技术的发展确立为国家重大战略任务和“十三五”发展重点，将在“中国制造2025”、海洋强国、航天强国、军民融合发展、“一带一路”建设等国家战略实施中发挥重要作用，并在推动产业迈向中高端、增添发展新动能、拓展发展新空间、提高发展质量和效益中起到核心引领作用。 牵头组建该中心的易事特集团董事长何思模透露，创新中心将突破传统企业和研究机构相对独立的框架，将创新链、产业链、资金链进行有机整合，创新政产学研用联合机制，系统理论与技术创新，产业集群发展，打造电力电子技术高地、培养研发及产业技术人才，传播新技术，将创新中心建设成为广东省高水平的宽禁带半导体器件应用技术创新研发平台，进而发展成为国际一流电力电子技术研究开发中心。 创新中心还将以应用为牵引，以产业化需求为导向，抓住产业技术核心环节、推动产业上下游产业(晶元、外延生长、芯片设计及加工、器件与模块封装、测试验证、高效电能管理系统集成)、人才、资金等要素集聚，吸收与孵化一批产业链上下游高科技企业的同时，循序协同发展壮大，引领广东省宽禁带半导体产业集群发展，力争形成万亿级产业规模。
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嘉兴3季度扩大投资项目举行 含蓝特光学电传感器在内的30个项目
日前，2018年嘉兴秀洲区第三季度扩大有效投资重大项目集中开工活动举行，包括蓝特光学年产1900万套光电传感器件项目在内的30个重大项目集中开工。 浙江蓝特光学股份有限公司的前身为嘉兴蓝特光学镀膜厂，是国内乃至全球生产玻璃光学元件种类相对齐全的高新技术企业，它们生产的成像玻璃非球面镜片可用于智能手机、安防监控、汽车辅助驾驶系统等领域。 蓝特光学“年产1900万套光电传感器件”项目于2017年11月被列入浙江省重大产业项目，占地116亩，总投资6.04亿元。据悉，该项目主要生产3D光学传感器件，将服务于智能穿戴、自动驾驶领域的中的3D人脸、手势识别及疲劳判断等领域，项目达产后年销售收入10亿元。 据了解，光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号(可见及紫外镭射光)转变成为电信号的器件。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
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Cree与意法半导体宣布签署碳化硅晶圆多年供货协议
2019年1月10日，Cree有限公司宣布已签署一份多年供货协议，为横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体 (STMicroelectronics，简称ST)生产和供应Wolfspeed?碳化硅(SiC)晶圆。按照该协议的规定，在当前碳化硅功率器件市场需求显著增长期间，Cree将向意法半导体供应价值2.5亿美元Cree先进的150mm碳化硅裸晶圆和外延晶圆。 意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery表示：“ST是目前Ψ一一家量产汽车级碳化硅器件的半导体公司，我们想要同时提高对SiC业务的应用规模和广度，并抢占先机，在这一2025年估值超过30亿美元的市场上占据领先地λ。与Cree达成的这项协议将会提高我们的灵活度，为我们实现宏伟目标和计划提供支撑，并有助于推动SiC在汽车和工业领域的应用普及。” Cree首席执行官Gregg Lowe表示： “我们始终专注于提高碳化硅解决方案的应用普及率，这份协议是我们坚守使命的证明，是去年以来我们为支持半导体工业从硅向碳化硅转型而签署的第三份多年供货协议。作为全球领先的碳化硅晶圆供应商，Cree将不断扩大产能，以满足持续增长的市场需求，特别是在工业和汽车应用领域。我们很荣幸能继续与意法半导体合作，携手促进这个市场发展。” Wolfspeed隶属于 Cree公司，是全球领先的碳化硅晶圆和外延晶圆制造商。本供货协议将实现碳化硅在汽车和工业两大市场的商用。
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日本贵金属企业瞄准中国高端半导体材料需求
备受半导体业界瞩目的中国国际半导体设备与材料展暨研讨会(SEMICON China 2019)近日于上海落幕，贵金属领域知名企业田中贵金属集团展出了其键合丝、各类电镀制程解决方法等领域的最新产品。企业负责人表示，随着中国人工智能和5G产业进步、新能源汽车领域的发展，对于高端键合丝产品和电镀方案的需求越来越大，田中正着手将更多优质贵金属材料介绍给中国市场。 在这场半导体行业的年度盛会上，田中贵金属集团带来了以铝键合丝为中心的全线产品，中国市场需求较高、专为晶圆研发的无氰电镀系列，以及用于各种电·和半导体键合的贵金属粘合剂。 田中贵金属(上海)有限公司营业部长谢国彬介绍，目前公司已在杭州、宁波和成都三座中国城市设立规模化生产工厂，并不断致力于将更高端、科技附加值更高的产品带来中国，满足中国企业不断增长的高性能材料需求。 “例如，随着人工智能、5G等新技术的发展，大量的数据处理对存储器的需求促进了金线市场的增长，另外大功率器件的市场增长对铝线的需求也更旺盛。”谢国彬说，田中贵金属因此将铝线的生产引入中国工厂，并在几年前已经着手扩充杭州工厂的铝线产能，对应订单的增长。 轶甲新材料科技(上海)有限公司是田中贵金属旗下针对半导体行业提供电镀液、电镀设备的企业，公司董事兼总经理户塚崇志说：“我们发现，中国企业对半导体开发设备的投资今年明显增长，我们的小型设备正是针对半导体实验室开发而设计。以前这类设备我们都是直接从日本引入，现在，我们不仅在中国生产，设备的开发也在中国进行。” 谢国彬表示，通过参与此次展会，田中贵金属希望能同更多的中国新兴半导体设计公司接触，开辟全新的合作关系。 据SEMI(国际半导体产业协会)的数据预测，2019年，中国的半导体设备销售将增长46.6%，达到173亿美元，超过韩国，规模跻身行业全球榜首。“在此态势下，田中贵金属集团除了继续为中国半导体市场稳定提供产品之外，还将致力于研究开发，把更多高端的技术和产品引入中国。”谢国彬说。 此外，中国广阔的氢能源汽车市场前景，也为田中贵金属带来了新机遇。谢国彬介绍，该公司开发的一种应用于氢燃料电池的铂碳催化剂有望在中国迎来大量市场需求，能够适应中国不断提升的环保要求。“随着中国市场对技术附加值高、产品稳定性好的贵金属材料需求蓬勃发展，我们对这里的市场充满期待。”
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中芯绍兴项目正式开展，有望量产后实现年产值高达 45 亿元？
绍兴越城区发改局信息显示，6月19日，中芯绍兴MEMS和功率器件芯片制造及封装测试生产基地项目(以下简称“中芯绍兴项目”)举办主体工程结顶仪式。 中芯绍兴项目首期总投资58.8亿元，占地207.6亩，总建筑面积14.6万平方米，将建设一条8英寸特色工艺集成电路制造生产线和一条封装测试生产线。项目投产后，将形成芯片年出货51万片和模组年出货19.95亿颗的产业规模，规模化量产麦克风、射频、MOSFET及IGBT等产品的芯片和模组。 中芯绍兴项目聚焦微机电和功率器件集成电路领域，定位于面向传感、传输、功率的应用，提供特色半导体芯片到系统集成模块的代工服务，与中芯国际实现产业链上的差异化互补和协同发展，形成一个综合性的特色工艺基地。 该项目于2018年3月1日签订合资合作协议，同年5月18日开工奠基，2019年6月19日实现主体工程结顶。目前，该项目正在实施动力设备安装工作，计划8月中下旬工艺设备搬入，2020年3月实现主要产品量产，项目达产后预计可实现年产值45亿元。 资料显示，中芯绍兴项目的建设单位为中芯集成电路制造(绍兴)有限公司，该公司由中芯国际、绍兴市政府、盛洋集团于2018年3月共同出资设立。据悉，这是中芯国际在上海以外的第一座专门聚焦于特色工艺集成电路制造晶圆厂。
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华虹集团举行了华虹七厂首批功率器件产品交付仪式
半导体产业近期，华虹集团 2020 年全球设备、材料等主要供应商迎新座谈会在位于江苏无锡的华虹七厂隆重召开。在晚宴上，华虹集团举行了华虹七厂首批功率器件产品交付仪式。 华虹七厂作为华虹集团走出上海、布局长三角的第一个集成电路研发和制造基地，于 2019 年 9 月投产，创造了业界同类生产线建成、投产的最快记录，成为中国大陆最先进的 12 英寸特色工艺生产线，也是大陆第一条 12 英寸功率器件代工生产线。 据了解，华虹七厂首批功率器件产品客户为无锡新洁能。 2017 年 8 月 2 日，华虹集团与无锡市政府签署战略合作协议，总投资约 100 亿美元的华虹集团集成电路研发和制造基地项目正式落户无锡高新区。根据此前官方介绍，华虹无锡项目占地约 700 亩，一期项目(华虹七厂)投资 25 亿美元，一期投资 25 亿美元，新建一条工艺等级 90～65 纳米、月产能约 4 万片的 12 英寸特色工艺集成电路生产线，支持 5G 和物联网等新兴领域的应用。 从 2018 年 4 月 3 日桩基工程启动以来，该项目进展迅速，2018 年 8 月 12 日，生产厂房钢架屋桁架吊装完成，同年 12 月 21 日，主厂房结构封顶，2019 年 5 月 24 日，首台工艺设备搬入，同月 6 月 6 日，首批光刻机搬入，9 月 17 日，该项目再次迎来重大进展，华虹无锡集成电路研发和制造基地(一期)12 英寸生产线正式建成投片，多个产品进入试生产。
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Nexperia与Ricardo合作开发基于GaN的EV逆变器设计
奈梅亨，2020年2月25日：分立器件、MOSFET器件、GaN FET器件及模拟和逻辑器件领域的生产专家Nexperia宣布与知名汽车工程咨询公司Ricardo合作，以研制基于氮化镓(GaN)技术的EV逆变器技术演示器。 GaN是这些应用的首选功率器件，因为GaN FETs使系统以更低的成本达到更高的效率、更好的热性能和更简单的开关拓扑。在汽车领域，这意味着车辆行驶里程更长，而这正是所有电动汽车消费者最关心的问题。现在，GaN即将取代基于硅的IGBT和SiC，成为插电式混合动力汽车或纯电动汽车中使用的牵引逆变器的首选技术。 Nexperia去年推出了一系列已获AEC-Q101认证的GaN FET器件，在这一高效技术领域为汽车设计师们提供成熟可靠的器件及不断扩充的产品组合，从而提供动力系统电气化所需的功率密度。Ricardo在汽车行业深受好评，这家全球性工程创新公司为汽车行业的概念提供设计和咨询服务，包括技术原型和演示器的生产，并与McLaren和Bugatti等著名领先品牌合作。对于该项目，Ricardo是Nexperia理想的合作伙伴。 Nexperia GaN FET器件的总经理Michael LeGoff表示：“通过将GaN FET器件用于逆变器设计并由Ricardo对逆变器进行试验，我们能够更好地了解如何安全可靠地驾驶车辆。我们正在开发一个实际解决方案，相信许多汽车设计师有兴趣了解该解决方案，并发现该解决方案的优势。” Ricardo技术与产品总监Adrian Greaney称：“半导体技术是逆变器系统效率的关键，在电动汽车性能和效率方面发挥着重要作用。氮化镓可以显著提高开关速度和效率，堪称一项推动性的技术。除了增加行使里程，它还有助于缩小逆变器的封装尺寸并减轻重量，从而提供更大的动力系统设计灵活性，并有助于减轻车辆重量。从系统层面看，该设计还有许多优势，Ricardo非常高兴能够与Nexperia就GaN FET器件展开合作。”
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【泰克电源设计与测试】致工程师系列之二：功率器件的标定及选择
对市场新推出的低功耗IC 及功率器件特性无法准确把握?是否真正在自己的电源设计中发挥最大的作用，缺少一种简单经济的评价方法。对于电源产品设计，大功率开关管的选择是非常关键也是非常困难的。如何在系统调试之前对IGBT模块特性进行测试，尤其基于桥式拓扑结构，在不同的负载条件测试IGBT及相应的二极管的特性?这些成为工程师非常头疼的问题。 功率器件动态参数/双脉冲测试 功率器件如MOSFET和IGBT提供了快速开关速度，能够耐受没有规律的电压峰值，被广泛应用于电源转换产品的设计。尤其最新第三代半导体SiC和GaN快速发展和应用可以毫不夸张的说给电源行业带来颠覆性的变化。对于设计工程师来说却带来了非常大的测试挑战，如何保证选用的高速功率器件能稳定可靠的运行在自己的电源产品中，我们需要了解功率器件的动态特性： ·器件在不同温度的特性 ·短路特性和短路关断 ·栅极驱动特性 ·关断时过电压特性 ·二极管回复特性 ·开关损耗测试等 泰克推出了IGBT Town功率器件支持单脉冲，双脉冲及多脉冲测试方案，集成强大的发生装置，数据测试装置及软件。用户可以自定义测试条件，测试项目包含：Toff, td(off), tf(Ic),Eoff, Ton, td(on),tr(Ic), Eon, di/dt, dv/dt, Err, qrr, Irr based on IEC60747。推荐解决方案：MSO54 + 5-wins + 5-PWR + TIVM02 + TIVH08 + TCP0030A + IGBT town软件。 采用双脉冲法，用信号发生器设置脉宽为1uS，周期为2.5uS，脉冲次数为2次，示波器采用单次触发。 采用MSO58功率器件分析功能可以直接得出CoolGaN™的动态参数。左下的测试提示Ic off是因为英飞凌的CoolGaN™完全没有反向恢复电流，从测试数据中可以看到基于英飞凌的CoolGaN™专用驱动1EDF5673K下的CoolGaN™ IGO60R070D1速度还是非常快的，而且完全没有反向恢复损耗。 从测试结果可以看出该方案特点： ·可靠、可重复地测试IGBT及MOSFET(包括第三代半导体器件SiC、GaN)功率半导体动态特征; ·测量的特征包括开启、关闭、开关切换、反向恢复、栅极驱动，开关损耗等参数; ·适用于用户对测试环境的自定义; ·全部使用泰克示波器及原厂电源探头，可准确补偿探头延迟，专用的开关损耗算法，提供可靠的测试结果; ·独特的IsoVu 探头，最高800MHz带宽高达120dB共模抑制比，准确测试驱动信号的真实情况。 高功率半导体器件检定测试 开发和使用MOSFET、IGBT、二极管及其他大功率器件，需要全面的器件级检定，如击穿电压、通态电流和电容测量。Keithley高功率参数化曲线跟踪仪支持所有的器件类型和测试参数。Keithley高功率参数化曲线跟踪仪包括检定工程师快速开发全面测试系统所需的一切。ACS-Basic基本版软件提供了完整的器件特性分析，包括实时跟踪模式及全部参数模式，实时跟踪模式用来迅速检查基础器件参数，如击穿电压;全部参数模式用来提取精确的器件参数。 测试平台搭建 Keithley提供完整解决方案 从实验室到工厂，从晶圆级到独立封装器件，从测试设置到分析结果，为最优性价比设计的一体化完整解决方案。从实验室科研级别的单台SMU源表到适用于高功率半导体器件检定的完整测试方案，再到适用于自动晶片级测试系统，Keithley均能为您提供最优性价比的完整解决方案。其方案配置如下： ·硬件：上至3kV/100A的功率电平，下至uV/fA级别小信号的宽动态范围;(SMU, 4200，PCT，S500多硬件平台覆盖) ; ·软件：ACS-Basic支持各种Keithley仪器，用于半导体器件检定、可靠性测试、参数化测试以及元器件功能测试; ·夹具：传统连线测试夹具、8010高功率器件测试夹具、手动/自动探针测试台 。 你的难点痛点，是我们的着力点。作为电源行业值得信赖的测试专家，泰克为工程师在电源设计各个阶段提供可靠的解决方案，使工程师坚定每一步设计，优化每个阶段设计，从而加速新产品的上市周期。
